[發明專利]一種焊槍定位系統

有效

• 申請號: 201210444598.4
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN102962550A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 呂耀輝;徐濱士;劉玉欣;徐富家;舒鳳遠
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍裝甲兵工程學院
• 主分類號: B23K9/12
• 分類號: B23K9/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本申請涉及數據定位領域，特別涉及一種焊槍定位系統。

背景技術

焊接過程中母材和焊槍形成電弧的兩極，鎢極或熔化極與焊縫之間的相對位置對電弧的穩定性、焊縫成形質量及母材與添加材料的熔合狀況至關重要。焊槍相對焊縫的位置可用焊槍的傾斜角度、初始坐標及焊槍的行走路線標定，比如厚板窄間隙焊接過程中，為了保證焊接過程穩定并避免側壁未熔合的產生，應當盡量滿足焊槍與側壁間距及夾角適中。因此高效的焊接系統應滿足快速調節焊槍坐標和傾角、快速定位焊槍并生成焊接路徑的要求。目前的調節焊槍方位的工裝存在結構復雜、操作不便及制作成本高的缺陷。兩極間的定位方法包括單極運動和聯動，后者多見于多自由度機器人加聯動轉胎系統，較為復雜，且設備昂貴。單極運動包括定焊槍或定母材的方法，定焊槍移動母材的方法不適于厚大焊接工件及焊接定位要求高的工況。

而相對簡單的手工電弧焊，存在穩定性差的缺陷，而且焊接效率低，僅適于小工作量的焊接生產作業。

發明內容

本申請所要解決的技術問題是提供一種焊槍定位系統，能夠對焊接兩極進行精準定位，提升焊接效率。其具體方案如下：

一種焊槍定位系統，包括，

焊槍傾角調節工裝、三維步進電機驅動裝置、PLC控制裝置和觸摸屏；

其中：

所述焊槍傾角調節工裝與焊槍相套接，用于對焊槍與垂直方向的夾角進行調節，并讀取所述夾角的大小和方向；

所述三維步進電機驅動裝置與所述焊槍傾角調節工裝固定連接，用于帶動所述焊槍傾角調節工裝移動，實現焊槍在三維方向上的運動和精準定位；

所述PLC控制裝置與所述三維步進電機驅動裝置相連接，用于對焊槍的焊接路徑進行確定，并控制所述三維步進電機驅動裝置進行移動；

所述觸摸屏與所述PLC控制裝置相連接，用于對焊接路徑數據的輸入。

上述的系統，優選的，所述焊槍傾角工裝包括：

定心機構、轉動幅度調節機構和基板；

所述定心機構與所述轉動幅度調節機構分別固定于所述基板上；

所述定心機構包括第一定位卡板和第二定位卡板；所述第一定位卡板與所述第二定位卡板對稱設置組成第一固定孔；

所述轉動幅度調節機構包括第一卡圈和第二卡圈；所述第一卡圈與所述第二卡圈對稱設置組成第二固定孔；

所述第一固定孔與所述第二固定孔位于同一軸心線上；

焊槍在豎直方向上穿過所述第一固定孔與所述第二固定孔，固定在所述焊槍傾角工裝中。

上述的系統，優選的，所述三維步進電機驅動裝置包括：

X向懸梁臂，Y向懸梁臂、立柱及雙向滑塊；

所述X向懸梁臂的一端與所述焊槍傾角調節工裝固定連接；另一端設置有轉動手柄；

所述X向懸梁臂位于所述雙向滑塊上；

所述雙向滑塊嵌于所述Y向懸梁臂上；

所述Y向懸梁臂通過第一端口組與所述PLC控制裝置相連接；

所述Y向懸梁臂的一端設置有Y向驅動步進電機，另一端與所述立柱相連接；

所述立柱通過第二端口組與所述PLC控制裝置相連接；

所述立柱的頂端設置有Z向驅動步進電機。

上述的系統，優選的，所述雙向滑塊設置有X向卡槽與Y向卡槽；

所述滑塊依靠所述X向卡槽嵌入所述X向懸梁臂；

所述滑塊依靠所述Y向卡槽嵌入所述Y向懸梁臂。

上述的系統，優選的，所述PLC控制裝置包括：

讀取單元及規劃單元；

所述讀取單元用于讀取焊槍焊接過程中起弧點、收弧點及結束點的程序數據；

所述規劃單元用于對焊槍焊接過程中的焊接路徑進行規劃。

上述的系統，優選的，所述觸摸屏設置有：

起弧停留時間設置按鈕、收弧停留時間設置按鈕、焊接速度設置按鈕、焊槍運動速度大小調節按鈕、焊槍沿X、Y、Z方向運動的觸發和停止按鈕、起始點讀取按鈕、起弧點讀取按鈕、收弧點讀取按鈕、進入焊接過程按鈕和暫停按鈕。

上述的系統，優選的，所述Y向驅動步進電機及所述Z向驅動步進電機為正反轉可控步進式電機。

上述的系統，優選的，焊槍初始進行焊接時，所述讀取單元將所述起弧點和收弧點的坐標置零。